【題目】如圖，間距為L的兩平行金屬導軌與阻值為R的定值電阻相連，導軌足夠長且電阻不計，導軌所在平面與水平面成θ角。整個裝置處于磁感應強度大小為B方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。導軌上質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿CD，在沿導軌平面向上的外力作用下，由靜止開始沿導軌向上做加速度為a的勻加速直線運動，桿與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ。設(shè)剛開始運動時t=0，求：

（1）外力隨時間t的變化關(guān)系；

（2）t=t1時，電阻R上消耗的功率；

（3）0 - t1時間內(nèi)，通過電阻R的電量；

（4）若t1末撤銷外力，請分析說明導體棒CD的運動情況。

【答案】(1) (2) (3) (4) 撤銷外力后，導體棒向上做加速度減小的減速運動， μ＜tgθ 停止后再向下加速度減小的加速運動，當導體受力平衡時，速度達到最大并穩(wěn)定。μ≥tgθ 靜止

【解析】（1）根據(jù)牛頓第二定律：

FA=BIL， ，v=at

解得：

（2）

（3）

（4）撤銷外力后，導體棒向上做加速度減小的減速運動。

速度減到零后，如μ＜tgθ，停止后再向下加速度減小的加速運動，當導體受力平衡時，速度達到最大并穩(wěn)定；如μ≥tgθ ，靜止。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】如圖所示，實線表示電場線，虛線表示帶正電粒子只受電場力作用的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，后經(jīng)過N點，則（ ）

A. M點的電勢高于N點的電勢

B. M點的電場強度大于N點的電場強度

C. 粒子在M點的速度大于在N點的速度

D. 電場力對粒子做負功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為一磁約束裝置的原理圖，同心圓圓心O與xOy平面坐標系原點重合。半徑為的圓形區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于xOy平面向里的勻強磁場。一束質(zhì)量為m、電荷量為q、動能為的帶正電粒子從坐標為（0， ）的A點沿y軸負方向射入磁場區(qū)域I，粒子全部經(jīng)過坐標為(，0)的P點，方向沿x軸正方向。當在環(huán)形區(qū)域II加上方向垂直于xOy平面向外的另一勻強磁場時，上述粒子仍從A點沿y軸負方向射入?yún)^(qū)域I，所有粒子恰好能夠約束在環(huán)形區(qū)域內(nèi)，且經(jīng)過環(huán)形區(qū)域II的磁場偏轉(zhuǎn)后第一次沿半徑方向從區(qū)域II射入?yún)^(qū)域I時經(jīng)過內(nèi)圓周

上的M點(M點未畫出)。不計重力和粒子間的相互作用。

（1）求區(qū)域I中磁感應強度的大小。

（2）若環(huán)形區(qū)域II中磁感應強度，求M點坐標及環(huán)形外圓半徑R。

（3）求粒子從A點沿y軸負方向射入圓形區(qū)域I至再次以相同速度經(jīng)過A點的過程所通過的總路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）下列說法正確的是_________。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A.當分子間的引力和斥力平衡時，分子勢能最小

B.兩個分子間距離減小時，它們之間的分子勢能一定減小

C.溫度總是從分子平均動能大的物體向分子平均動能小的物體轉(zhuǎn)移

D.一定量的水蒸發(fā)為同溫度的水蒸氣，吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能

E.干濕泡溫度計的干泡與濕泡的示數(shù)差越小，則相對濕度越大，人感覺潮濕

【答案】ADE

【解析】A、當分子間的引力和斥力平衡時，分子力最小，如果要分子間距再變化，則要克服分子力做功，故分子勢能要變大，故平衡位置的分子勢能最小，故A正確；

B、當分子間的距離小于平衡距離，分子力是斥力，間距增大分子力做正功，分子勢能減小，當分子間的距離大于平衡距離，分子力是引力，間距增大分子力做負功，分子勢能增大，故Ｂ錯誤；

C、熱量總是從溫度高的物體傳給溫度低的物體，而溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子平均動能越大，所以熱量總是從分子平均動能大的物體傳給分子平均運能小的物體，故C錯誤；

D、根據(jù)能量守恒定律，一定量的水蒸發(fā)為同溫度的水蒸氣，吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能，故D正確；

E、干泡溫度計和濕泡溫度計組成，由于蒸發(fā)吸熱，濕泡所示的溫度小于干泡所示的溫度．干濕泡溫度計溫差的大小與空氣濕度有關(guān)，溫度相差越小，說明相對濕度越大，人感覺潮濕，故E正確；

故選ADE。

【題型】填空題
【結(jié)束】
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【題目】如圖所示，一水平放置的氣缸由橫截面積不同的兩圓筒連接而成，活塞A、B用一長為3L的剛性細桿連接，且可以在筒內(nèi)無摩擦地沿水平方向滑動。A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，設(shè)活塞A、B橫截面積的關(guān)系為，氣缸外大氣的壓強為，溫度為。初始時活塞A與大圓筒底部（大、小圓筒連接處）相距2L，氣缸內(nèi)氣體溫度為。求：

①缸內(nèi)氣體的溫度緩慢降低至380K時，活塞移動的位移；

②缸內(nèi)封閉氣體與缸外大氣最終達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強。

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【題目】甲乙兩物體之間的作用力F隨它們距離x變化的關(guān)系圖象如圖所示，F>0時表示斥力，F<0時表示引力。兩物體僅受力F的作用且力F做功與路徑無關(guān)。將兩物體由相距x1的位置由靜止同時釋放，關(guān)于此后的運動，說法正確的是 （ ）

A. 兩物體在相距為x2時，它們的勢能最小

B. 兩物體間距離從x1到x3的過程中，F的大小是一直減小的

C. 在到達x3位置的過程中，均先做勻加速運動再做勻減速運動

D. 在到達x3位置的過程中，均先做勻減速運動再做勻加速運動

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【題目】如圖所示，平行金屬導軌水平放置，寬度，一端連接的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度。導體棒MN放在導軌上，其長度恰好等于導軌間距，與導軌接觸良好。導軌和導體棒的電阻均可忽略不計。現(xiàn)使導體棒MN沿導軌向右勻速運動，速度。求：

(1)導體棒MN切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢E；

(2)導體棒MN所受安培力F的大小；

(3)感應電流的功率P。

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【題目】如圖，AB、CD兩根足夠長的平行光滑金屬導軌，構(gòu)成的斜面與水平面成，兩導軌間距L=0.5m，導軌的電阻可忽略。A、C兩點間接有阻值為的電阻。一根質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=0.1Ω的均勻直金屬桿MN放在兩導軌上，與導軌垂直且接觸良好。整套裝置處于磁感應強度B=1T，方向垂直斜面向下的勻強磁場中。自圖示位置起，桿MN受到方向平行導軌沿斜面向下的拉力作用，由靜止開始運動，測得通過電阻的電流隨時間均勻增大。（取10m/s2， cos37°＝0.8）

（1）判斷金屬桿MN在勻強磁場中做何種運動，并請寫出推理過程；

（2）若桿MN受到的力F=0.5v+1（式中為桿MN運動的速度，力的單位為N），求電阻的阻值；

（3）在（2）條件下，金屬桿MN自靜止開始下滑m的過程需要的時間和時間內(nèi)通過電阻的電量。

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【題目】2016年8月16日凌晨，被命名為“墨子號”的中國首顆量子科學實驗衛(wèi)星開啟星際之旅，這是我國在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。如圖所示，“墨子號”衛(wèi)星的工作高度約為500km，在軌道上繞地球做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t(t小于其運動周期)，運動的弧長為s，與地球中心連線掃過的角度為β(弧度)，引力常量為G。則下列關(guān)于“墨子號”的說法正確的是（ ）

A. 線速度大于第一宇宙速度

B. 環(huán)繞周期為

C. 質(zhì)量為

D. 向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度

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【題目】輕核聚變在人類實踐中可提供巨大的核能源，最簡單的聚變反應是中子n和質(zhì)子P聚合成氘核D，在形成氘核后，接著會發(fā)生一系列的核反應：

①D+D→T+P+4.04 MeV ②D+D→He+n+3.27 MeV

③D+T→He+n+17.58 MeV ④D+He→He+P+18.4 MeV

在①②中產(chǎn)生的T和He在③④中得到充分利用的情況下，以上四個核反應的總效果可表示為6D→2He+2X+2n+E，對于上述核反應下列表述正確的是 ( )

A. X應為T

B. E應為50.7 MeV

C. 參與反應的氘核中平均每個核子釋放的能量約為3.6 MeV

D. He與T互為同位素

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